超純氨純化裝置的廢氣處理方法
2023-10-08 02:24:54
專利名稱：超純氨純化裝置的廢氣處理方法
技術領域：
本發明涉及超高純氨純化裝置的含氨廢氣的處理方法，具體涉及超純氨純化裝置的廢氣處理裝置及處理方法。
背景技術：
氨不僅是一種非常重要的工業基礎材料，還被廣泛應用於半導體集成電路IC、液晶顯示器IXD、半導體發光器件LED以及太陽能電池PV等行業。普通的一級品工業氨(純度99. 8% )遠不能滿足光電子行業的需求，氨的純度必需達到99. 999% (5N)或99. 9999% (6N)，甚至99. 99999% (7N)以上。氨中的各種雜質必需控制在ppm、ppb甚至是ppt數量級，這對氨的純化技術和檢測技術提出了很大的挑戰。近年來，隨著全球石油等能源資源逐漸減少，世界各國大力發展清潔能源以及節能技術，重點關注低碳經濟。在此背景之下，我國的太陽能電池和LED技術及相關產業得到了迅猛發展。在生產製造太陽能電池及LED晶片過程中，都需要用到大量的超純氨作為氮源，尤其是LED晶片在生長時，所用的氨的純度越高，製備的LED功耗越小，發光強度越大。 (太陽能電池和LED技術領域中各種所需氨的技術指標見圖1)新動力光電採用新穎和先進的多級組合氨純化工藝和相關專利技術利用純度為 99. 8%工業一級品液氨為材料，採用新動力光電專門超高純氨研製的新型高效組合催化劑和吸附劑，經過過濾除油，除金屬雜質預純化後進行汽化，一級純化(除氧和除水)，再經低溫精餾二級純化除H2、02、N2、C0、C02、CH4等雜質，再經過三級深度純化(深度除水)即可得到純度99. 99999% (7N)以上超高純氨。超高純氨純化是一個氣體純化工藝過程，整個系統要求絕對密封並承載一定壓力，系統絕對不允許有任何洩漏，在精密精餾過程中少量含氨尾氣釋放，精密精餾尾氣中含有微量輕組分雜質H2、02、N2、CH4、C0、C02，精密精餾尾氣量約佔原料氨量的1 3%左右。 目前大都採用低溫冷凝器回收液氨或通過稀硫酸溶液吸收生成硫酸銨來進行尾氣回收，這種方法成本高，並且回收後殘留的氨的含量比較高，不符合國家排放標準
發明內容
；本發明的目的是提供超純氨純化裝置的廢氣處理裝置及處理方法，它能使殘留氨的含量大大降低，符合國家排放標準，同時，經過這種尾氣處理系統處理後的尾氣主要是一種氫氮混合氣，含氫75%，含氮25%，是理想的催化吸附系統再生工藝用氣，用於還原催化脫氧劑和吹掃吸附乾燥劑，節省了催化吸附系統再生工藝用氣的輔料消耗，降低的生產成本，有利於降低系統綜合能耗，提高生產效率和保證產品品質，又能安全環保地有效處理精密精餾的含氨尾氣。為了解決背景技術所存在的問題，本發明採取以下技術方案它的處理裝置包含催化吸附系統1、精餾塔2、冷凝器3、氨分解爐4、廢氣塔5，催化吸附系統1分別與精餾塔2 和廢氣塔5連接，精餾塔2與冷凝器3連接，冷凝器3與氨分解爐4連接，氨分解爐4與糖餾塔2連接。 所述的催化吸附系統1包含第一吸附塔1-1和第二吸附塔1-2，內分別盛有催化脫氧劑和吸附乾燥劑。所述的氨分解爐內盛有鎳催化劑，空速為lOOOh-Ι，可使氨的分解效率達到 99. 9%以上。本發明的處理方法為原料氨氣經催化吸附系統1，除去氨氣中雜質氧和水，然後進入精餾塔2，在塔頂部的冷凝器3排放氨中輕組分雜質(或稱含氨廢氣)，該含氨廢氣通過氨分解爐4，在850°C溫度下生成75% H2和25% N2混合氣，送入催化吸附系統，還原第一吸附塔1-1中的催化脫氧劑和吹掃第二吸附塔1-2吸附乾燥劑，排出的再生廢氣經廢氣塔5，含氨量< 25ppm，符合國家排放標準，排入大氣。本發明具有以下有益效果它能使殘留氨的含量大大降低，符合國家排放標準，同時，經過這種尾氣處理系統處理後的尾氣主要是一種氫氮混合氣，含氫75 %，含氮25 %，是理想的催化吸附系統再生工藝用氣，用於還原催化脫氧劑和吹掃吸附乾燥劑，節省了催化吸附系統再生工藝用氣的輔料消耗，降低的生產成本，有利於降低系統綜合能耗，提高生產效率和保證產品品質，又能安全環保地有效處理精密精餾的含氨尾氣。
圖1背景技術中的結構示意圖；圖2為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式參照圖2，本具體實施方式
採取以下技術方案它的處理裝置包含催化吸附系統 1、精餾塔2、冷凝器3、氨分解爐4、廢氣塔5，催化吸附系統1分別與精餾塔2和廢氣塔5連接，精餾塔2與冷凝器3連接，冷凝器3與氨分解爐4連接，氨分解爐4與精餾塔2連接。所述的催化吸附系統1包含第一吸附塔1-1和第二吸附塔1-2，內分別盛有催化脫氧劑和吸附乾燥劑。所述的氨分解爐內盛有鎳催化劑，空速為lOOOh-Ι，可使氨的分解效率達到 99. 9%以上。本具體實施方式
的處理方法為原料氨氣經催化吸附系統1，除去氨氣中雜質氧和水，然後進入精餾塔2，在塔頂部的冷凝器3排放氨中輕組分雜質(或稱含氨廢氣)，該含氨廢氣通過氨分解爐4，在850°C溫度下生成75% H2和25% N2混合氣，送入催化吸附系統， 還原第一吸附塔1-1中的催化脫氧劑和吹掃第二吸附塔1-2吸附乾燥劑，排出的再生廢氣經廢氣塔5，含氨量< 25ppm，符合國家排放標準，排入大氣。本具體實施能使殘留氨的含量大大降低，符合國家排放標準，同時，經過這種尾氣處理系統處理後的尾氣主要是一種氫氮混合氣，含氫75%，含氮25%，是理想的催化吸附系統再生工藝用氣，用於還原催化脫氧劑和吹掃吸附乾燥劑，節省了催化吸附系統再生工藝用氣的輔料消耗，降低的生產成本，有利於降低系統綜合能耗，提高生產效率和保證產品品質，又能安全環保地有效處理精密精餾的含氨尾氣。實施例
以年產500噸超純氨的氨純化裝置為例，原料液氨用量65kg/h，精餾塔輕組分廢氣量2 4Nm3/h左右，氨分解爐內盛鎳催化劑10kg，爐子加熱溫度850°C，通過氨分解爐得到氫氣3 6Nm3/h和氮氣1 2Nm3/h。 可用於氨氣純化裝置的催化吸附系統的再生氣，保證氨氣純化效果。
權利要求
1.超純氨純化裝置的廢氣處理方法，其特徵在於它的處理裝置包含催化吸附系統(1)、精餾塔O)、冷凝器(3)、氨分解爐G)、廢氣塔(5)，催化吸附系統(1)分別與精餾塔(2)和廢氣塔( 連接，精餾塔( 與冷凝器C3)連接，冷凝器C3)與氨分解爐(4)連接，氨分解爐(4)與精餾塔(2)連接。
2.根據權利要求1所述的超純氨純化裝置的廢氣處理方法，其特徵在於它的處理方法為原料氨氣經催化吸附系統(1)，除去氨氣中雜質氧和水，然後進入精餾塔0)，在塔頂部的冷凝器C3)排放氨中輕組分雜質，該含氨廢氣通過氨分解爐，在850°C溫度下生成 75%H2和25%N2混合氣，送入催化吸附系統，還原第一吸附塔(1_1)中的催化脫氧劑和吹掃第二吸附塔(1-2)吸附乾燥劑，排出的再生廢氣經廢氣塔(5)。
3.根據權利要求1所述的超純氨純化裝置的廢氣處理方法，其特徵在於所述的催化吸附系統(1)包含第一吸附塔(1-1)和第二吸附塔(1-2)，內分別盛有催化脫氧劑和吸附乾燥劑。
4.根據權利要求1所述的超純氨純化裝置的廢氣處理方法，其特徵在於；所述的氨分解爐內盛有鎳催化劑，空速為IOOOh-I。
全文摘要
一種超純氨純化裝置的廢氣處理方法，它涉及超高純氨純化裝置的含氨廢氣的處理方法，它的處理裝置包含催化吸附系統、精餾塔、冷凝器、氨分解爐、廢氣塔，催化吸附系統分別與精餾塔和廢氣塔連接，精餾塔與冷凝器連接，冷凝器與氨分解爐連接，氨分解爐與精餾塔連接。它能使殘留氨的含量大大降低，符合國家排放標準，經過這種尾氣處理系統處理後的尾氣主要是一種氫氮混合氣，是理想的催化吸附系統再生工藝用氣，用於還原催化脫氧劑和吹掃吸附乾燥劑，節省了催化吸附系統再生工藝用氣的輔料消耗，降低生產成本，保證超高純氨產品品質。
文檔編號C01C1/12GK102259893SQ20111012951
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月19日 優先權日2011年5月19日
發明者吳納新 申請人:吳納新